成奇勋是一位落魄失意的中年男子，他因公司裁员而失去工作，又热衷赌马，还背负了巨额债务。一次偶然，他赌马赢到456万元，然而这笔钱却被女小偷盗取，导致他无法偿还债务，讨债人愤怒地要求他下个月还钱，否则就会挖出他的眼珠和肝脏。

走投无路的成奇勋在地铁站遇到一位神秘男子，男子邀请他参加一场可以赢大钱的游戏。为了争取女儿的抚养权，奇勋决定冒险一试。

当他在一个陌生的超大集体宿舍中醒来时，发现这里还有另外455人，他们都是社会底层的失意者，每个人身上都有一个编号，奇勋是456号。在面具人的带领下，众人得知要共同参加六项游戏，连赢六场就能获得巨额奖金，高达456亿韩元。

第一场游戏是“一二三，木头人”，看似简单的儿时游戏，失败的代价却是死亡。游戏开始后，众人惊恐地发现，一个个鲜活的生命在眼前倒下，参赛者们惊慌失措，阵脚大乱，最终只有201人通过了第一关。得知被淘汰就会被枪杀，许多人要求中断游戏，经过投票，主办方同意了，幸存的201位选手被迷晕脱光衣服，丢在了不同的偏僻地点。

回到现实生活后，众人依旧被生活的压力压得喘不过气，于是又有187名参赛者选择继续游戏。

第二轮游戏是“椪糖”，玩家需在四个形状中选择一个，然后用针抠出完整的形状。知道游戏信息的姜晓和曹尚佑选择了相对简单的三角形，顺利完成。但期间不少玩家因不小心掰碎椪糖而被射杀。奇勋发现用舌头舔椪糖背面可以快速扣出完整图形，其他人纷纷效仿。此轮过后，只有108名玩家过关。

在第三关“高台拔河”中，奇勋、尚佑、阿里、吴一男组成的队伍处于劣势，但在奇勋的带领下，凭借机智的策略他们成功存活。这场游戏过后，幸存者只剩下40人，而尚佑与阿里也在游戏中结下了深厚的友情。

民警黄俊昊在哥哥家中发现了鱿鱼游戏的名片，为寻找失踪的哥哥，他伪装成面具人混入游戏。原来，黄警官伪装的29号正是器官贩卖团伙的一员，而医生炳基伙同其他面具人私自解剖被淘汰的选手，贩卖器官赚钱，面具人会提前给炳基游戏线索，不过他们的这一行为最终被管理者发现并枪毙。黄俊昊还发现哥哥早在2015年就通过了第六轮游戏，然而却下落不明。

第四关是打弹珠游戏，参赛者必须两两一组，赢得对方10颗弹珠的人获胜。心软的奇勋选择与老先生吴一男一组，他通过谎言骗到了弹珠，但老先生为了感谢他在过程中的帮助，把最后一颗弹珠送给了他。女贼姜晓则与生无可恋的少女智英一组，智英没有游戏目标，故意输掉比赛，把弹珠留给了需要替弟弟找回父母的姜晓。此时，一群贵宾来到海岛欣赏死亡游戏。

一夜之后，第五场游戏开始，玩家要按自己选择的号码先后走过玻璃桥。桥面上有钢化玻璃和普通玻璃，踩到钢化玻璃可平安无事，踩到普通玻璃就会坠入深渊。玩家们承受着巨大压力，却无法逃脱死亡的命运。此轮游戏结束后，只剩下了三位玩家。玻璃桥爆炸，玻璃碎片刺入姜晓腹中，她最终因失血过多被曹尚佑用餐刀杀死。

来到最后一场游戏——鱿鱼游戏，成奇勋和曹尚佑在雨中展开激烈搏斗。占了上风的成奇勋不忍杀掉尚佑，恳求面具人同意投票中止比赛，曹尚佑却幡然醒悟，选择了自杀。最终，成奇勋获得了胜利，赢得了456亿韩元。

然而，奇勋后来发现一开始的老先生吴一男其实就是鱿鱼游戏的创办人，这位人生只剩下钱的富豪参加游戏只是为了寻找刺激。最后奇勋在机场再度遇上一开始邀请他参加游戏的孔刘，拨通名片上的电话后发现鱿鱼游戏仍在继续。为了阻止游戏，他放弃去国外寻找女儿的机会，毅然转身离开机场……